拉深孔成形技術的理論與實驗初步研究.pdf

1、板料的拉深成形是生產(chǎn)汽車車身覆蓋件最基本、最常用的沖壓成形工序。當前，為了應對日益嚴重的能源危機和環(huán)境污染，汽車車身的輕量化勢在必行。鋁合金、鋁鎂合金薄板及雙相薄鋼板等新型材料的比重比普通鋼板低很多，能滿足汽車車身輕量化的要求，是普通鋼板的理想替代品，但是這些新型材料在室溫下的成形性能不及普通鋼板，不適用于現(xiàn)有的成熟、高效的薄板成形技術。因此，研發(fā)出能在室溫條件下大幅提高板料拉深成形性能的新技術是非常必要的。 本文的目的就在于研

2、發(fā)出一種實用、高效的薄板成形新技術，該技術不僅要能在室溫條件下顯著地提高板料的拉深成形性能，而且要能方便地應用于實際生產(chǎn)之中。 為了理清研發(fā)思路，本文歸納與整合了現(xiàn)有的沖壓成形研發(fā)方法，并以此為基礎，有針對性地提出了適用于本次研發(fā)的新方法，該方法明確了新技術的研發(fā)流程，全文的結構和內(nèi)容都是據(jù)此編排和組織的。 本文首先用上限法對覆蓋件拉深過程的力學特征做了分析，發(fā)現(xiàn)在形狀為非回轉(zhuǎn)面的覆蓋件拉深過程中，板料法蘭面上的流動阻力

3、分布極為不均勻，尤其是在圓角區(qū)域與直邊區(qū)域之間的過渡區(qū)域上流動阻力的值為極大，即流動阻力最大或明顯大于相鄰區(qū)域。因此，提高板料拉深成形性能的關鍵就是要降低過渡區(qū)域上的流動阻力。為此目標，本文提出了一項能顯著地降低過渡區(qū)域上流動阻力的新技術－拉深孔成形技術。 為了驗證基于拉深孔成形技術的新工藝是否合理，本文總結了前人采用有限元的方法對三個典型制件（圓筒件、長方盒形件和復雜油底殼）的成形過程進行模擬的結果，發(fā)現(xiàn)新工藝相比于常規(guī)工藝能

4、大幅提高板料的成形性能。雖然有限元數(shù)值模擬是當前最為精確的理論分析方法，其結果有很強的參考價值，但由于它受到理論假設和軟件功能的限制，其分析結果與實際情況必然存在差異，所以工藝實驗仍然是最基本、最可靠的研究方法。 本著先易后難的原則，本文首先對相同實驗條件下分別采用新工藝和常規(guī)工藝拉深成形的圓筒件進行了對比，結果表明：新工藝的拉深效能比常規(guī)工藝高50％左右，并且在實驗中拉深孔成形技術也表現(xiàn)出了能方便地應用于實際生產(chǎn)的能力。實驗研